《智能网联汽车改装与测试技术》智能座舱系统认知

智能座舱系统认知ICVIntelligent&ConnectedVehicle1智能座舱系统的定义及组成智能网联汽车智能座舱系统是以车联网为依托，集合丰富的车载传感器、控制器、传感器、云端数据、算力资源，基于人工智能技术和先进的人机交互技术，提供友好的人机交互界面，提升车辆行驶安全、通信感知能力、用户体验的汽车座舱软硬件集成系统。硬件主要部分：中控大屏（包括车载信息娱乐系统）流媒体中央后视镜抬头显示系统HUD全液晶仪表智能座舱系统发展经历了四个阶段，分别是电子座舱、智能助理、人机共驾和第三生活空间。2智能座舱系统的发展历程电子座舱在电子座舱阶段，电子信息系统逐步整合，组成“电子座舱域”，并形成系统分层。最早1924年车载收音机到2001年宝马引入中央显示屏，液晶屏入驻汽车座舱，再经过2006年美国开放GPS民用化，基于触屏显示的导航功能成为推动座舱电子化的强劲动力，最后2018年来自伟世通和安波幅的两个主流的电子座舱域控制器方案开始推向市场，预示着电子座舱域的形成。智能助理生物识别技术应用，催生驾驶人监控系统迭代，增强车辆感知能力。在智能助理阶段，车辆具有独立感知层，且交互方式升级。另外，消费者对车辆智能化功能的期望不仅仅局限在自动驾驶与人机交互，对车联网相关的影音娱乐、金融服务等个性化体现有一定的需求。2智能座舱系统的发展历程人机共驾语音控制和手势控制技术突破，车内软硬件一体化聚合，实现车辆感知精细化；车辆可在上车-行驶-下车的整个用车周期中，为驾乘人主动提供场景化的服务，实现机器自主/半自主决策。第三生活空间未来汽车使用场景将更加丰富化、生活化，基于车辆位置信息，融合信息、娱乐、订餐、互联等功能为消费者提供更加便捷的体验。3智能座舱系统主要硬件中控大屏车载中控屏按安装方式目前分为嵌入式和悬浮式两大类；按面板类型可分为LCD和OLED两大类。LCD指液晶显示屏，需要依靠背光源发光，目前多数座舱采用LCD中控屏；OLED指可以主动发光的面板，根据是否由TFT驱动又分为AMOLED和PMOLED，由于对比度强、色彩鲜艳，且形态可弯曲，越来越多智能座舱开始采用OLED解决方案。3智能座舱系统主要硬件流媒体中央后视镜流媒体后视镜通过车辆后置的一枚摄像头，实时地拍摄车辆后方画面，并将其无损、无延迟地在中央后视镜显示屏呈现出来。即以摄像头的视角，观察车辆后方的真实情况。由于流媒体后视镜通过摄像头直接拍摄车辆后方的画面，所以其所呈现的视野更广、画面也更为直观，这样便能够极大的减少视觉盲区，提升行车的安全性。在夜间行车时，流媒体摄像头极强的夜视能力便能够发挥巨大的作用，即使在夜间行车也能清晰地观察到后方的车流情况。3智能座舱系统主要硬件液晶仪表盘液晶仪表盘的安全级别高于中控屏，对软硬件要求更严格。车载仪表盘的发展经历了纯机械仪表、电气式仪表、模拟电路电子式到全液晶仪表盘的演化。相比传统仪表，液晶仪表增加了和显示相关的部件，比如GPU、显示屏等，部分还增加了以太网接口等网络模块。液晶仪表盘主要显示和驾驶相关的信息，例如车速、发动机转速、电量以及实时导航等。不同于中控屏，仪表盘属于汽车安全件，具有更高级别的车规级安全要求，因此在操作系统的选择上倾向于QNX或Linux。液晶仪表盘的面板种类同样分为LCD和OLED，目前TFT-LCD应用较多，OLED是未来发展趋势。3智能座舱系统主要硬件抬头显示系统HUDHUD全称HeadUpDisplay，中文为抬头显示器。HUD是一种利用光学反射原理将影像和信息投射到玻璃上的装置，分为风挡玻璃型（Windshield，W型）、组合显示型（Combined，C型）和直接将真实路况与虚拟信息融合的AR-HUD。C-HUD将影像投放到一块树脂玻璃上，由于设计成本低廉，大多在A、B级车型上应用。W-HUD直接将影像投射到汽车挡风玻璃上，设计难度较大，成本较高，多配置于高端车型。4智能座舱系统计算平台架构智能座舱计算平台自下而上可大致划分为硬件平台、系统软件平台（硬件抽象层+OS内核+中间件）、功能软件（库组件+中间件）和应用算法软件等四个部分。4智能座舱系统计算平台架构硬件平台硬件平台基于异构分布式硬件架构，包括AI单元、计算控制单元等，应具备支持芯片选型灵活、可配置拓展、算力可堆砌等特点。系统软件硬件抽象层

包括BSP、Hypervisor等。BSP包括了Bootloader、HAL代码、驱动程序、配置文档等，是内核与硬件之间的接口层，目的是为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，可以在多平台上移植。操作系统内核

即为狭义操作系统，如OSEKOS、VxWorks、RT-Linux等。内核提供操作系统最基本的功能，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。中间件

处于应用和操作系统之间的软件，实现异构网络环境下软件互联和互操作等共性问题，提供标准接口、协议，具有较高的移植性，如POSIX/ARA和DDS等。4智能座舱系统计算平台架构功能软件包含自动驾驶的核心共性功能模块，如相关算法的编程框架（如TensorFlow、Caffe、PaddlePaddle等）。核心共性功能模块包括自动驾驶通用框架、网联、云控等，结合系统软件，共同构成完整的自动驾驶操作系统，支撑自动驾驶技术实现。应用算法软件即为实现具体自动驾驶功能、HMI交互等